郭 琳，郭 健，張 兵

(1.新疆水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院地質(zhì)勘察研究所，新疆 烏魯木齊 830052;2.新疆昌吉學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052)

新疆伊吾河流域水資源轉(zhuǎn)化特征的分析研究

郭 琳1，郭 健2，張 兵1

(1.新疆水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院地質(zhì)勘察研究所，新疆 烏魯木齊 830052;2.新疆昌吉學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052)

在地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動作用下，形成的背斜與向斜組成的伊吾河流域的三個(gè)構(gòu)造盆地，在水流搬運(yùn)而帶來的松散沉積物堆積在盆地，為地下水賦存奠定了良好的空間。伊吾河從其發(fā)源地至歸宿地，自南向北徑流過這三個(gè)盆地，時(shí)而地下水時(shí)而地表水，其間轉(zhuǎn)化關(guān)系相當(dāng)頻繁，相當(dāng)密切。運(yùn)用地下水均衡和水均衡法，分別計(jì)算各盆地的進(jìn)區(qū)水量、區(qū)間消耗量和出區(qū)水量及其地下水補(bǔ)排量，為進(jìn)行流域水資源合理配置奠定基礎(chǔ)，對流域水資源的合理開發(fā)利用、生態(tài)保護(hù)具有現(xiàn)實(shí)意義。

水資源轉(zhuǎn)化關(guān)系;盆地;伊吾河流域

伊吾河流域位于新疆東北部的伊巴盆地。在行政區(qū)域上屬于新疆哈密地區(qū)的伊吾縣，該流域在經(jīng)濟(jì)發(fā)展上相當(dāng)滯后，人民生活水平比較低下，其主要原因是水利工程滯后，水資源開發(fā)利用不合理，且水資源利用率很低。水資源實(shí)現(xiàn)合理開發(fā)與利用，關(guān)鍵在于查明伊吾河流域地表水與地下水的轉(zhuǎn)化關(guān)系、轉(zhuǎn)化地段和轉(zhuǎn)化量，從而采用系統(tǒng)工程理論與方法，進(jìn)行水資源(地表水和地下水)優(yōu)化配置，提高水資源利用效益，加快土地資源有效利用和礦產(chǎn)資源有序開發(fā)，以促進(jìn)流域工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展。

1 地形特征

在構(gòu)造運(yùn)動的作用下，伊吾縣南部由天山哈爾里克復(fù)背斜組成的高大山系，中部天山支脈莫?dú)J烏拉復(fù)背斜組成中低山系，高、中、低山之間形成分布有伊吾山間盆地、葦子峽山間洼地、淖毛湖盆地，三個(gè)盆地由南向北呈階梯下降。

南部高山區(qū)分布在天山主脈，山體雄厚，呈東西向展布。伊吾山間盆地位于天山山脈主脈與北天山支脈間;葦子峽洼地在天山支脈與余脈之間;而淖子湖盆地是天山山脈和北部阿爾泰山余之間的一個(gè)斷陷盆地。

山區(qū)降水較為充沛且有一定的冰川面積和永久性積雪分布，河網(wǎng)較為發(fā)育，徑流量較大，加之山體受強(qiáng)烈風(fēng)化剝蝕作用，碎屑物質(zhì)經(jīng)水流源源不斷地被搬運(yùn)至各個(gè)盆地，形成了較厚的第四紀(jì)沖洪積松散沉積物，成為地下水賦存的良好空間，也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定了良好的土壤條件。

2 氣候條件

伊吾河流域呈現(xiàn)出典型的大陸性北溫帶干旱氣候。主要特征是，降水相對稀少，空氣干燥，蒸發(fā)強(qiáng)烈，且日照時(shí)間長。各盆地氣溫、降水量隨地形條件變化，垂直和水平分帶差異明顯，呈現(xiàn)出由南至北山的分帶規(guī)律。山區(qū)降水量大，蒸發(fā)量小，盆地平原區(qū)降水量小蒸發(fā)量大。各盆地區(qū)氣候特征下:

⑴伊吾山間盆地:該盆地夏季較熱，冬季寒冷，年降水量85 mm，年蒸發(fā)量 2 326 mm，年均氣溫 3.6℃，無霜期 136 d，年日照時(shí)數(shù)3 249 h。

⑵葦子峽洼地:同樣是夏季較熱，冬季寒冷。年降水量60 mm，年蒸發(fā)量3 000 mm，年平均平均溫度6℃，無霜期153 d，年日照時(shí)數(shù) 3 200 h。

⑶淖毛湖盆地:為典型的在陸性氣候，夏季酷熱，冬季寒冷。年均降水量11.5 mm，年均蒸發(fā)量4 377 mm，多年平均氣溫 9.8℃，無霜期 175 d，年日照時(shí)數(shù) 3 326.3 d。

3 水文特征

伊吾河是發(fā)源于哈爾里克山，主要靠高山冰雪融水、夏季降雨及基礎(chǔ)裂隙泉水補(bǔ)給，在伊吾山間盆地周邊形成了許多長年性流水溝，在由南向北流出哈爾里克山山口后，在伊吾縣城東北附近匯集成伊吾河，后穿越葦子峽口流入淖毛湖盆地。據(jù)葦子峽水文站資料，多年平均徑流量為7 025×104m3。在河流形成與徑流過程中，呈現(xiàn)出地表水與地下水的多次轉(zhuǎn)化。第一次轉(zhuǎn)化出現(xiàn)在哈爾里克山山口，伊吾山間盆地，盆地北部以上水系較為發(fā)育，其流量隨季節(jié)、氣溫、降水而變化，多具有不穩(wěn)定性的間歇水文特征。這些支流出山口后游蕩于伊吾山間盆地，由于盆地第四系松散沉積層較厚，巖性顆粒大，大量的河水散失補(bǔ)給地下水。當(dāng)?shù)叵聫搅髁髦僚璧乇倍耸苌襟w阻擋時(shí)，以泉水出露成為地表水。在山口處與河水匯合后穿越峽溝(出山口)大量河水又滲入葦子峽盆地，呈現(xiàn)出第二轉(zhuǎn)化，地表水轉(zhuǎn)化成地下水;在葦子峽口處又受山體阻擋泉水溢出成地表水，當(dāng)出山口后流入淖毛湖盆地，除部分河水引入灌區(qū)外，其余滲入淖毛湖盆地第四系松散沉積層中。如此的徑流過程，致使伊吾河呈現(xiàn)出“明流變潛流，潛流再變?yōu)槊髁鳌眱伤无D(zhuǎn)化的水文特征。

4 地下水特征

由地質(zhì)構(gòu)造作用形成的伊吾河流域三大盆地，實(shí)質(zhì)上就是三個(gè)地下水庫。它對地下水的賦存與調(diào)蓄起著重要的控制作用。

伊吾山間盆地主要有三個(gè)沖洪積扇組成，地層為第四系中更新統(tǒng)沖洪積物，形成巨厚的砂卵礫石層。地下水為單一結(jié)構(gòu)的潛水，僅在扇緣分布有二元結(jié)構(gòu)。地下水埋深由南往北變淺，富水性強(qiáng)，據(jù)縣奶牛場水井資料，水位埋深29 m，降深1.17 m時(shí)出水量1 200 m3/d，單位涌水量11.87 L/s·m，縣城自來水廠水井資料，水位埋深 1.55 m，降深 2.9 m，單井出水量 2 069 m3/d，單位涌水量8.26 L/s·m。水化學(xué)類型為低礦化(M=0.2 ～0.3 g/L)的 HCO3·SO4—Ca·Mg型水。

葦子峽洼地:含水層從南至北厚度由薄變厚，巖性以卵礫石、砂礫石為主，據(jù)葦子峽鄉(xiāng)供水井資料，單井出水量1 200 m3/d，水位降深 2.4 m，單位涌水量為 5.34 L/s·m，礦化度為0.3～0.4 g/L，水化學(xué)類型依然為低礦化的 HCO3·SO4—Ca·Mg 型水。

淖毛湖盆地:伊吾河從葦子峽山口流入該盆地，形成比較大的沖洪積扇、沖洪積平原。在扇上，含水層厚度由厚變薄，而巖性以砂卵石、砂礫石為主。據(jù)前人勘探資料，第四系厚度約67 m，下伏第三系泥巖，地下水埋深3.96 m，水位下降 1.06 m，單井出水量 277.8 m3/d，單位涌水量 3 L/s·m。在該泥巖層下邊的砂巖、礫巖層含水層、承壓水位埋深40.28 m，降深 6.8 m，涌水量 21.65 m3/d，單位涌水量 0.04 L/s·m。礦化度 0.2 g/L，水化學(xué)類型為 HCO3·SO4—Na·Ca型水。向北到淖毛湖鎮(zhèn)一帶，由西往東潛水埋深 7.16～3.25 m，單井出水量 462.6 ～542.5 m3/d，降深 1.75 ～1.35 m，單位涌水量3.06～4.65 L/s·m。下部承壓水水位埋深 4.03～3 m，降深 9.39～23.72 m，單位涌水量 0.43 ～0.05 L/s·m。礦化度 0.2 ～0.71 g/L，水化學(xué)類型為 HCO3·SO4—Ca·Na和HCO3·SO4—Mg·Ca型水。在淖毛湖鎮(zhèn)一帶，實(shí)施潛水—承壓水混合開采，水位埋深5.13 m，水位降深8.9 m，單井出水量 213.3 m3/d，單位涌水量 2.8 L/s·m，礦化度 0.22 g/L，水化學(xué)類型為 HCO3·SO4—Ca·Na型水。

5 水資源轉(zhuǎn)化關(guān)系

對伊吾河流域三個(gè)盆地，采取水均衡法進(jìn)行水資源量計(jì)算結(jié)果，詳見表1。

表1 伊吾河水資源轉(zhuǎn)化關(guān)系計(jì)算表 萬m3/a

根據(jù)各盆地水資源均衡計(jì)算結(jié)果看，鑒于伊吾河從發(fā)源到歸宿地，均經(jīng)歷各個(gè)盆地，它起著互相轉(zhuǎn)化的促進(jìn)作用，上個(gè)盆地的地表水和地下水的出區(qū)量，即下個(gè)盆地的主要來水量，可見查明地表水和地下水的轉(zhuǎn)化關(guān)系，為流域水資源合理配置提供了可靠依據(jù)。

6 結(jié)語

由構(gòu)造運(yùn)動作用形成的伊吾縣特殊地形地貌、地層巖性，控制了流域地表水資源的形成與徑流;也制約著含水層的空間埋藏分布、補(bǔ)給、徑流及排泄特征。伊吾河上游山間盆地、中游葦子峽洼地及下游淖毛湖盆地，構(gòu)成了伊吾河流域3個(gè)較大的天然地下水庫。對地表水和地下水具有巨大的調(diào)蓄作用。從而使伊吾河多年徑流量穩(wěn)定在7 025×104m3，三個(gè)盆地的地下水補(bǔ)給量依次為 3 283.5×104m3/a、3 708.4×104m3/a和 5 078×104m3/a。為此，對于地表水和地下水是兩水互相轉(zhuǎn)化、互相依存的統(tǒng)一的水資源系統(tǒng)的伊吾河來說，如何使有限的水資源得到充分利用，合理開發(fā)，必須對水資源進(jìn)行優(yōu)化配置，兼顧生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)用水，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展。

［1］董新光，鄧銘江.新疆地下水資源.新疆科學(xué)技術(shù)出版社.2005.6.

［2］郭西萬，董新光.新疆中小型流域水資源規(guī)劃與管理模型研究(一).干旱區(qū)地理.1992.4.

［3］董新光，郭西萬.新疆博爾塔拉河干流段地表水轉(zhuǎn)化關(guān)系的系統(tǒng)分析.干區(qū)地理.1996.4.

［4］胡興林，藍(lán)永超，等.黑河中游盆地水資源轉(zhuǎn)化規(guī)律研究.地下水.2008.2.

Analysis and Study on Characteristics of Water Resources Transformation of Yiwoo River in Xinjiang

GUO Lin，GUO Jian，ZHANG Bing
(Institute of Geological Survey of Xinjiang Water Resources and Hydropower Survey and Design Institute，Changji College in Xinjiang)

The paper describes three anticline and syncline formed tectonic basins of Yiwoo River Basin with geological tectonic movements in details.The water flow brought loose sediments accumulated in the basin laid a good space for storing groundwater. From the origin to the destination，Yiwoo River is flowing over the three tectonic basins from south to north，with frequently transformation between the surface stream and groundwater.The paper is based on groundwater balance and the water－ budget method to calculate the recharge and the drain of water flow and groundwater in the area of each tectonic basin，and the water consumption between three basins. Therefore，the conduct of rational allocation of water resources is based on the results which are meaningful for the rational utilization and development of the water resources，the ecological protection in the Yiwoo River Basin.

relation of Water resources Transformation;the Basin and the Yiwu River Basin

TV213

A

1004－1184(2012)05－0120－02

2012－07－20

水利部2008年公益性行業(yè)研究專項(xiàng)(200801050)

郭琳(1971－)，女，新疆烏魯木齊人，工程師，主要從事水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘察及實(shí)驗(yàn)工作。